Engineer It 系列：何时使用预驱动器与集成电机

大家好，我是 Michael Firth，德州仪器 (TI) 集成电机驱动产品部的产品营销 经理。 今天，我将在 Kilby 电机实验室中向您介绍。 我们在这里从事电机控制算法的 高级研发。 今天我想花点时间 讨论一下预驱动器与集成电机 驱动器。 内容包括二者的主要区别以及如何在二者之间 做出最佳选择。 首先，我们来看一下两个 不同架构的框图。 您在顶部看到的是预驱动器。 实际上这里就有一个预驱动器的示例。 即 DRV8301。 当您查看这款预驱动器时， 您会看到 DRV8301 集成了电流感应控制、 逻辑和一些电源管理， 但没有任何 FET。 这就是预驱动器与集成驱动器的 主要不同。 FET 位于外部。 将 FET 置于外部可带来 许多不同的优点。 您可以看到，这里是六个单独的 FET。 这是相当大的电路板空间， 从散热角度来看，这非常好。 但实际上，热性能方面的最大问题来源 是这些 FET 上较低的 RDS(on)。 对于集成解决方案，您无法获得 使用带分立式元件的预驱动器时所达到的 RDS(on) 级别。 谈到集成，我们来看一下 集成解决方案。 这里是一个 DRV8312， 您可以看到它小得多而且便宜得多。 FET 实际上已集成到此器件中。 它具有 110 毫欧的 FET，占用的电路板空间也小得多， 但是与预驱动器相比， 它在电流方面的能力相当有限。 因此，就优点而言，您选择预驱动器的原因 主要是由于热性能 和电流需求。 即更高的电流、更优的性能和更高的热性能。 对于集成驱动器，当您 需要采用尽可能小的设计时，才会加以选用。 它们占用极小的电路板空间。 此外，就所有 FET 和考虑的所有方面而言， 它们也非常易于放置和设计。 谈到热性能，我们来看一下 当这两个器件在相同条件下运行时的 比较结果。 这里我们采用热性能视角， 我们运行方才为您展示的两个 EVM， 相似的电机负载。 在第一个中，带 110 毫欧集成 FET 的DRV8312 正在 139 摄氏度下运行。其工作电压为 24 伏， 工作电流为 3.5 安 RMS。 139 摄氏度对于大多数客户设计而言是 不可接受的。 运行的温度实在太高。 请看一下带外部 FET 的 预驱动器 DRV8301。 它正在 37 摄氏度的最高温度下运行。 这凉爽多了。 而这是您将选择 预驱动器而非集成驱动器的又一个原因。 我们再看一组热性能图片。 这是 DRV8711。 这是预驱动器，但未采用三相无刷技术， 它实际上是一个双极步进预驱动器。 在此示例中，我们运行在 24 伏和两个不同电流下，一个电流峰值为 3 安， 另一个电流峰值为 9 安。 而您可以清楚地看到，温度性能方面的 表现非常惊人。 3 安的预驱动器上为 53 摄氏度。 这是最高温度。 在 9 安预驱动器上，最高温度 出现在 FET 上，为 60 摄氏度。 也就是说，电流提高了 6 安，但温度只高了 7 摄氏度。 这再次说明您将选择真正的低 RDS(on) FET。 它们确实非常有效并且 有助于改善热性能。 总之，考虑预驱动器与集成 驱动器时，请考虑 设计的热性能要求。 如果您需要高电流及出色的热性能， 预驱动器是您的理想选择。 如果您在寻求可能的最小电路板 空间、最简单的设计，请考虑 集成电机驱动器。 非常感谢您花时间观看本视频。